Главная страница ДонНТУ | Страница магистров ДонНТУ | Поисковая система ДонНТУ
Главная | Результаты поиска | Диссертация | Ссылки
Влияние разломов на формирование экологически опасных
аномалий химических элементов в почвах
М.В. Пристинская, П.В. Койнаш, В.И. Алехин
Збірка доповідей 2 Міжнародної наукової конфереції аспірантів та студентів
"Охорона навколишнього середовища та раціональне використання природних ресурсів". -
Том 2. - Донецьк, 2003. - С. 117-118.
На современном этапе экономического развития Украины сельскохозяйственное
освоение территории страны достигло 72% от всех земельных ресурсов. Степень
распахивания земель составляет 56%, что является самым высоким показателем в мире.
Качество земельных угодий Украины различно и зависит как от природных, так и
техногенных факторов. В связи с начавшейся работой по составлению кадастра земельных
угодий и установлению цены на различные земельные участки следует учитывать
результаты разномасштабных геохимических съемок, проводимых геологическими
организациями при поисках и разведке различного минерального сырья. Уже первый
анализ геохимических съемок, проведенных по почвенным отложениям, позволяет
утверждать, что на площадях развития некоторых геологических образований (основных
магматических пород, рудоносных разломов) формируются природные аномалии многих
элементов, превышающие уровни предельно допустимых концентраций (ПДК) для почв в
несколько раз. Известно, что разломные зоны являются наиболее проницаемыми
участками земной коры. Вдоль них отмечаются выходы подземных вод к дневной
поверхности, повышенный газовый и тепловой поток из недр. В зоне их влияния в
коренных породах формируются повышенные концентрации рудных элементов, часть их
которых при условии превышения уровня предельно допустимых концентраций опасны
для человека. Таким образом, разломные зоны, особенно несущие рудную
минерализацию, представляют собой потенциально опасные участки для проживания
человека.
Авторами проведены специальные геохимические исследования одних из таких
потенциально опасных геологических образований в Старобешевском районе
Донецкой области. Изучались тектонические разрывные нарушения в коренных породах и
их влияние на состав почв в окрестностях сел Стыла и Зерновое.
В геологическом плане участок исследований относится к зоне сочленения
Донбасса и Приазовского блока Украинского кристаллического щита. Эта граница двух
крупных блоков земной коры отличается высокой тектонической нарушенностью и
повсеместной зараженностью рудной минерализацией, в составе которой можно видеть
минералы ртути, свинца, фтора (первый класс химических элементов по токсичности) и
других элементов. Все проявления рудной минерализации контролируются
тектоническими разрывными нарушениями и приурочены к коренным породам. В
геологическом строении исследуемой территории принимают участие карбонатные
породы палеозоя (турнейский и визейский ярусы нижнего карбона), а также частично
более древние образования – гранитоиды докембрия. В центральной части участка
проходит зона крупного разлома запад-северо-западного простирания – Северо-
Волновахского сброса, который оперяется многочисленными мелкими разрывными
нарушениями. На площади развиты кварцевые и кальцитовые жилы, трещинные зоны
различной ориентировки. Вдоль разрывных нарушений развивается карст, отмечаются
залежи железных руд лимонитового состава. Обломки этих руд часто встречаются в
почвенном слое и на дневной поверхности. Мощность покровных рыхлых отложений и
почв на площади исследований невелика и чаще составляет от долей метра до первых
метров. В таких условиях соединения многих названных элементов могут мигрировать в
почвенные отложения и закрепляться там на геохимических барьерах, образуя
геохимические аномалии различной интенсивности и размеров.
Задача исследований состояла в установлении факта приуроченности
геохимических аномалий к разрывным структурам, изучении химического состава этих
аномалий и оценки уровня концентрации элементов относительно ПДК для почв. Для
решения этой задачи в полевых условиях картировались отдельные разрывы,
определялись элементы залегания, минеральное заполнение этих разрывных структур,
изучалась трещиноватость вмещающих пород. Затем по материалам геохимических
съемок Приазовской геологоразведочной партии с использованием методов
математической статистики определялись аномалии различных элементов, прежде всего
элементов первого, а также второго и третьего классов опасности. Для настоящего
исследования были привлечены данные спектрального анализа почв, выполненные в
процессе геохимических поисков рудных залежей цветных и благородных металлов. Всего
изучено около 700 анализов на 17 химических элементов. Для оценки степени
экологической опасности геохимических аномалий использовался критерий ПДК для
почв, а в случае отсутствия такового – критерий двукратного и более превышения кларка
почв (по Виноградову). Выявленные точки с аномальными концентрациями выносились
на геологическую карту, уточненную по результатам собственных полевых исследований,
и сопоставлялись с участками развития лимонитовых руд, пород с различным
литологическим составом, а также с зонами разрывных тектонических нарушений.
В результате исследований на площади работ в почвах обнаружены аномальные
концентрации следующих химических элементов: цинк, мышьяк, фосфор (первый класс
опасности), кобальт, никель, молибден, хром (второй класс опасности), барий, марганец
(третий класс опасности). Превышение ПДК отмечено для таких элементов: никель, хром,
марганец, мышьяк. Концентрации остальных элементов, создающих аномалии в почвах,
превысили кларки почв более чем в два раза. В составе последней группы элементов особо
выделяется кобальт, аномалии которого превысили кларковые значения для почв в десять
раз. В целом, как видно из приведенных данных, наибольший вклад в загрязнения почв
вносят сидерафильные элементы (элементы группы железа) - кобальт, никель, хром,
марганец. Сопоставление аномалий этих элементов с положением разломов показало, что
подавляющая часть этих аномалий расположена в зоне влияния разрывных нарушений.
Наибольшей интенсивностью характеризуются геохимические аномалии над
лимонитовыми залежами, локализованными в разломах карбонатной толщи. Часть
аномалий цинка и мышьяка также контролируется приразломными лимонитами, но другая
часть аномалий этих элементов явно связана с участками низкотемпературной
гидротермальной проработки приразломных коренных пород, выраженной диккитизацией
и доломитизацией. Из карбонатных пород таких зон авторами были отобраны образцы на
спектральный количественный анализ. Результаты анализа показали высокие
концентрации мышьяка и других элементов в породе. В районе Докучаевска и
Новотроицкого в таких зонах отмечаются аномалии ртути, которые переходят в рыхлые
отложения и почвы.
По результатам исследований можно сделать вывод, что разломы в зоне сочленения
Донбасса с Приазовским блоком Украинского щита формируют в почвенных отложениях
природные аномалии химических элементов, интенсивность которых превышает
безопасный уровень. Этот факт необходимо учитывать при оценке земельных ресурсов и
сельскохозяйственной деятельности.